C语言实现操作系统课程文件系统设计资源-CSDN下载

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4星 · 超过85%的资源需积分: 28 17 浏览量 2009-05-17 18:21:58 上传评论 5 收藏 3KB RAR 举报

在操作系统课程设计中，使用C语言编写文件系统是一项挑战性的任务，它涉及到计算机系统的核心功能之一：管理和组织存储设备上的数据。C语言由于其低级特性和对硬件的接近性，成为了实现操作系统组件的理想选择。以下是一些关于C语言编写文件系统的关键知识点： 1. **文件系统基础**： - 文件系统是操作系统中用于组织和管理磁盘上数据的一种方式，它定义了如何创建、打开、读取、写入和删除文件。 - 文件系统包括文件的命名规则、文件的存储结构（如目录和文件的链接）、权限控制和空间分配等。 2. **数据结构**： - **inode**：在文件系统中，inode是存储文件元数据的结构，包括文件大小、创建时间、修改时间、权限信息等，而文件的实际内容则分散在数据块中。 - **目录项**：目录是一个由多个目录项组成的结构，每个目录项包含一个文件名和对应的inode号。 3. **文件操作函数**： - `open()`：用于打开文件，指定文件名和访问模式（只读、只写、读写等）。 - `close()`：关闭已打开的文件，释放系统资源。 - `read()` 和 `write()`：从文件读取或向文件写入数据。 - `create()` 和 `unlink()`：创建新文件或删除已存在的文件。 - `mkdir()` 和 `rmdir()`：创建和删除目录。 - `chmod()` 和 `chown()`：更改文件或目录的权限和所有者。 4. **内存管理**： - 为了高效地处理磁盘上的数据，需要在内存中建立缓冲区，减少磁盘I/O操作。 - 缓存策略，如LRU（最近最少使用），可以提高文件访问性能。 5. **文件权限和安全**： - 文件系统需要实现用户和组的概念，以及相应的权限控制（读、写、执行）。 - 权限可以通过chmod命令进行修改，确保数据的安全性。 6. **磁盘空间管理**： - **位图法**：通过位图记录磁盘块的使用情况，便于快速找到空闲空间。 - **链接列表**：未分配的磁盘块用链表连接，当需要分配空间时，遍历链表寻找合适大小的连续空间。 - **首次适应、最佳适应、最差适应**：不同的空间分配策略应对不同场景。 7. **文件的逻辑结构与物理结构**： - **顺序文件**：数据按顺序存储，适合连续读写操作。 - **索引文件**：通过索引表快速定位数据，适用于大文件和随机访问。 - **流式文件**：无固定结构，数据可以连续或分散存放。 8. **文件的持久化**： - 在内存中的数据需要定期写入磁盘以确保持久性，这涉及到缓冲区管理和脏页的刷新策略。 9. **并发访问**： - 在多用户或多进程环境下，文件的并发访问控制（如锁机制）防止数据不一致。 10. **日志文件系统**： - 日志文件系统用于记录文件系统的操作序列，提高系统的可靠性和一致性。在实际操作系统的课程设计中，你可能需要实现这些概念并编写相应的C语言代码。这个项目可以帮助你深入理解操作系统底层的工作原理，提升编程和系统设计能力。通过对压缩包内的文件进行分析和学习，你可以逐步构建出一个简易但功能完整的文件系统。

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#include "stdio.h" #include "string.h" #include "conio.h" #include "dos.h" #define max 100 FILE *fp; char* a[max]; static int k=0; typedef struct { char ID[20]; char pwd[20]; } user; typedef struct { char filen[20]; char pwd[20]; } fl[max]; fl fl0; fl fl1; user userdisk; user tmps; menu()/*主界面*/ {int n; clrscr(); gotoxy(20,6); printf("==========文件系统模拟设计==========\n"); printf("\t\t\t1:用户注册\n"); printf("\t\t\t2:用户登录\n"); printf("\t\t\t0:退出!\n"); printf("\t\t 请选择您要进行操作的序号:"); in:n=getche();delay(50); switch(n) {case'1':usernew();break; case'2':userlogin();break; case'0':exit(0); default:printf("\n\t\t您输入无效序号，请重新输入:");goto in; } } main() { menu(); } usernew() { fp=fopen("myuser.txt","wb+"); fseek(fp,0,2); printf("\t请输入ID:"); gets(userdisk.ID); printf("\t请输入密码:"); gets(userdisk.pwd); printf("注册成功!"); fprintf(fp,"\n%s%s",userdisk.ID,userdisk.pwd); sleep(1); menu(); } userlogin() {int i; clrscr(); fp=fopen("myuser.txt","r+"); clrscr(); printf("\t请输入ID:"); gets(tmps.ID); printf("\n\t请输入密码:"); gets(tmps.pwd); sleep(1); for(i=0;i<=max;i++) { fseek(fp,i*sizeof(user),0); fscanf(fp,"%s%s",userdisk.ID,userdisk.pwd); if((strcmp(userdisk.ID,tmps.ID)==0)&&(strcmp(userdisk.pwd,tmps.pwd)==0)) {printf("\n^_^^_^^_^登陆成功^_^^_^^_^\n"); sleep(1); page(); } else menu(); exit(0); } } page() {in:clrscr(); gotoxy(20,6); printf("==========用户界面==========\n"); printf("\t\t\t1:创建文件\n"); printf("\t\t\t2:删除文件\n"); printf("\t\t\t3: 写文件\n"); printf("\t\t\t4: 读文件\n"); printf("\t\t\t5: 列文件目录\n"); printf("\t\t\t0: 退出\n"); printf("\t\t 请选择您要进行操作的序号:"); switch(getch()) { case '1':filenew();break; case '2':filedel();break; case '3':filewrite();break; case '4':fileread();break; case '5':filelist();break; case '0':exit(0);break; default:printf("\n您输入无法识别的序号,请重新输入:");sleep(1);goto in; }} filenew() {k++; printf("\t你想要创建的文件名为："); gets(fl1[k].filen); a[k]=fl1[k].filen; printf("\t你想要创建的文件保护码为："); gets(fl1[k].pwd); if((fp=fopen(a[k],"wb+"))==NULL) {printf(" 对不起，文件创建失败"); page();} else {page();} } filedel() {printf("\t你想要删除的文件名为："); gets(fl1[k].filen); printf("\t你想要删除的文件保护码为："); gets(fl0[k].pwd); if(strcmp(fl0[k].pwd,fl1[k].pwd)==0) { a[k]=fl1[k].filen; if(remove(a[k])) printf("Could not delete the file %s", a[k]); page(); } page(); } filewrite() { char ch, str[max]; printf("\t你想要写的文件名为："); gets(fl1[k].filen); printf("\t请输入保护码："); gets(fl0[k].pwd); if(strcmp(fl0[k].pwd,fl1[k].pwd)==0) {a[k]=fl1[k].filen; if((fp=fopen(a[k],"r+"))==NULL) {printf("打开文件错误"); exit(0);} printf("请输入你想要写入的内容:"); while(strlen(gets(str))>0) {fputs(str,fp); fputs("\n",fp);} page();fclose(fp);} else page(); } fileread() {char string[max]; printf("\t你想要读的文件名为："); gets(fl0[k].filen); printf("\t请输入保护码："); gets(fl0[k].pwd); if(strcmp(fl0[k].pwd,fl1[k].pwd)==0) { a[k]=fl1[k].filen; fclose(fp); if((fp=fopen(a[k],"r"))==NULL) { printf("************************警告*******************"); printf("****************文件不存在，请先创造文件*************"); exit(0);} while(fgets(string,max,fp)!=NULL) printf("%s",string); sleep(3); page(); }} filelist() {int i; if(k==0) {printf("\n\t\t\t你还没有创建文件：\n");} else{printf("\n\t\t\t你所创的文件有：\n"); for(i=1;i<=k;i++) { printf("\n\t\t\t %s ",a[i]); } sleep(5);} page(); } }

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